Pemanfaatan Radiasi Sinar Gamma Dukung Akselerasi Swasembada Kedelai Nasional

Kedelai merupakan salah satu komoditas pertanian dengan tingkat kebutuhan yang terus meningkat di Indonesia. Tidak hanya digunakan sebagai bahan baku pembuatan tahu dan tempe saja, kedelai juga banyak dimanfaatkan dalam produksi kecap, susu, hingga ekstraksi untuk diambil minyaknya. 

Sayangnya, peningkatan kebutuhan kedelai di Indonesia tidak bisa diimbangi dengan produksi yang mumpuni. Tercatat bahwa produksi kedelai dalam negeri hanya mampu menyuplai sekitar 65% kebutuhan nasional dan 35% sisanya dipenuhi melalui kran impor (Aldillah, 2015). Diketahui bahwa jumlah produksi kedelai lokal mengalami kondisi produksi yang fluktuatif, yakni pada tahun 2016 tercatat produksinya sebesar 0.86 juta ton, kemudian di tahun 2017 turun menjadi 0.54 juta ton, dan terakhir di tahun 2018 kembali naik pada angka 0.98 juta ton (Kementan, 2018).

Kurangnya pasokan kedelai melalui produksi dalam negeri dipicu oleh beberapa faktor, diantaranya: faktor kesesuaian iklim (Outlook, 2015); kurangnya luas tanam kedelai (Irianto, 2019); rendahnya teknologi penyimpanan benih kedelai yang memadai (Pramono et al, 2020); serta rendahnya produktivitas (Ramadhani & Sumanjaya, 2014) dan nilai usaha tani kedelai (Aldilla, 2015). Hal-hal tersebut diatas tentunya yang mendorong pemerintah untuk melakukan pemenuhan melalui keran impor. 

Namun sayangnya, kebijakan itu tentu tidak bisa dijadikan sebagai solusi jangka panjang. Terbatasnya ketersediaan barang impor akibat tingginya permintaan pasar global, diikuti dengan nilai tukar rupiah yang cenderung tidak stabil, sangat berdampak besar pada pasar nasional. 

Upaya pemerintah dalam mendorong petani lokal dan peningkatan produktivitas kedelai harus dijadikan sebagai solusi utama dalam pemenuhan pangan negara dan memperkecil ketergantungan impor. Harapannya, selain memberdayakan petani, juga dapat mendorong stabilitas pengelolaan pangan yang berkelanjutan.

Peningkatan produktivitas kedelai dapat diupayakan melalui perbaikan mutu benih dengan pemanfaatan sinar radioaktif. Dalam dunia pertanian, pemanfaatan sinar radioaktif (physical method) ini turut mendorong pemuliaan tanaman melalui peningkatan viabilitas dan vigor benih (Bramasto et al, 2016), serta kualitas dan perbanyakan keragaman genetik. Menurut Sianipar et al (2013), semakin tinggi keragaman genetik maka peluang untuk memperoleh varietas unggul juga semakin meningkat. Salah satu sinar radioaktif yang paling banyak dimanfaatkan dalam peningkatan produktivitas adalah sinar gamma yang berasal dari 60Co.

Radiasi Sinar Gamma () 60Co

Radiasi sinar gamma () 60Co atau yang dikenal juga dengan nama radiasi pengion merupakan jenis radiasi tingkat tinggi dimana ion-ion bermuatan mampu menembus dan mempengaruhi jaringan sel makhluk hidup (Araujo et al, 2016). Daya tembus yang sangat kuat tersebut memungkinkan radiasi sinar gamma mampu memecah molekul sel sehingga menciptakan variasi genetik baru dengan sifat yang unggul (Harsanti & Yulidar, 2016). Menurut Budihardjo et al (2009), hasil dari proses ionisasi yang terjadi dapat merusak molekul-molekul sel, memutus ikatan DNA, serta membunuh hingga membatasi pertumbuhan bakteri/hama patogen.

Proses perubahan materi genetik yang disebabkan oleh paparan bahan radioaktif berupa sinar gamma () 60Co disebut dengan mutasi. Peluang terjadinya mutasi, menurut Ghosypea et al (2018) bergantung pada tanaman (umur, bagian, fase pertumbuhan) dan lama perlakuan mutagen. Ozdinc & Yalcin (2019) menambahkan bahwa efek bahaya dari radiasi bergantung pada jenis mutagen yang digunakan serta dosis mutagen tersebut. 

Peningkatan dosis akan sejalan dengan peningkatan efek bahaya tersebut. Diketahui bahwa dosis yang terlalu tinggi dapat menyebabkan kematian, sedangkan dosis yang terlalu rendah dapat memicu perubahan fenotipe (karakteristik fisik organisme) tanaman (Ghosypea et al, 2018). Adapun jenis-jenis mutasi berdasarkan dosis paparan nya, dikelompokkan menjadi mutasi makro dan mutasi mikro.

Mutasi makro menggunakan dosis radiasi yang tinggi, biasanya menyebabkan ketidakstabilan genetik. Sedangkan mutasi mikro mengubah karakter kuantitatif yang diturunkan dan lebih bermanfaat bagi pemulia, karena mutasi mikro sedikit merusak walaupun mutasi ini sulit dideteksi.

Mutasi mikro meningkatkan keragaman pada hasil, kandungan protein, tinggi tanaman, pembungaan, produksi polong, berat biji dan hasil-hasil lain yang berhubungan dengan karakter kuantitatif yang diturunkan.

Teknik pemaparan bahan radioaktif dengan menggunakan sinar gamma dianggap sebagai metode yang paling cepat, praktis, dan aman. Ratna et al (2015) menjelaskan bahwa teknik pemberian radiasi sinar gamma pada kasus buah ekspor relatif tidak menyebabkan kerusakan bahan, tidak meninggalkan residu yang berbahaya, sehingga relatif lebih aman terhadap kesehatan dan lingkungan. Selain itu, radiasi dengan sinar gamma juga memiliki daya tarik tersendiri karena tidak hanya mampu meningkatkan keragaman tanaman, tetapi juga mendorong peningkatan satu karakter khusus tanpa mengganggu karakter lainnya (Sutapa & Kasmawan, 2016).

Radiasi Sinar Gamma pada Kedelai

Upaya peningkatan produksi kedelai lokal dengan menggunakan teknik radiasi ditujukan untuk memperbaiki atau meningkatkan salah satu sifat bawaan agar menjadi sifat unggul yang dapat diwariskan. Namun, perubahan ini hanya terkonsentrasi pada satu sifat target saja, tanpa mempengaruhi sifat-sifat lainnya (Harsanti & Yulidar, 2015). Cara ini dianggap lebih efektif dan efisien, terutama pada kedelai, karena mendorong keragaman genetik dan varietas unggul untuk mencegah penurunan produksi.

Pada benih, umumnya dosis penyinaran gamma yang efektif  berada pada kisaran 50-250 Gy (Sutapa & Kasmawan, 2016).  Menurut Hanafiah et al (2010), badan tenaga atom internasional menyebutkan bahwa rekomendasi jumlah paparan untuk kedelai adalah pada penyinaran 200 Gy. Namun, dosis radiasi ini tentu berbeda untuk setiap kultivar dan spesies kedelai yang ada (Sakin, 2002; Tah, 2006; Srisombun et al., 2009).

Selain dosis, kadar air yang terkandung dalam benih juga memiliki pengaruh besar terhadap efek mutagenik dari radiasi. Dalam Ozlinc & Yalcin (2019) dijelaskan bahwa penyusutan kadar air benih dapat meningkatkan sensitivitas terhadap radiasi.

Berdasarkan penelitian Harsanti & Yulidar (2015), sampai dengan tahun 2015 BATAN telah melepas 10 varietas kedelai unggul nasional yang sudah disahkan oleh Menteri Pertanian RI sebagai benih pemuliaan tanaman hasil radiasi. Varietas yang telah diuji coba diantaranya: Argomulyo, Grobogan, Gepak Kuning, Anjasmoro, Tengger, Meratus, Rajabasa, Mitani, Mutiara 1, Denna 2, dan sebagainya. Varietas-varietas tersebut, umumnya dihasilkan dari radiasi sinar gamma pada dosis rendah (mutasi mikro) yang mempengaruhi perubahan karakter kuantitatif tanaman dan sedikit mempengaruhi perubahan kromosom benih.

Selayang Pandang Isu Penggunaan Radiasi dan Peningkatan Produktivitas Pertanian di Masyarakat

Isu ketahanan pangan merupakan isu kompleks dan selalu hangat untuk dibicarakan. Salah satunya ialah komoditas kedelai yang memiliki ketergantungan cukup tinggi terhadap akses impor yang terus menjadi masalah bagi industri hilir. Hal ini menyebabkan harga menjadi tidak stabil dan petani yang selalu merugi hingga akhirnya pasar hilang kendali. Ketimpangan antara jumlah konsumsi kedelai masyarakat yang cukup besar tidak sebanding dengan ketercapaian produksi kedelai nasional.

Radiasi adalah salah satu teknik yang digunakan dalam penciptaan varietas dengan penyinaran sinar gamma pada biji tanaman kedelai. Dalam beberapa tahun belakangan, sudah cukup banyak penelitian terkait efektivitas radiasi terhadap benih kedelai yang bertujuan untuk memperoleh sifat-sifat baru yang unggul dari varietas induknya. Sifat-sifat tersebut meliputi produksi, umur, rasa, ketahanan terhadap hama dan penyakit. Diharapkan dengan melakukan metode radiasi diperoleh benih unggul yang aman, terjangkau, dan mudah ditanam oleh petani sehingga dapat meningkatkan produksi kedelai lokal.

Namun sayangnya,  Stigma masyarakat terkait bahaya radiasi telah melekat sejak lama dan sulit untuk dihilangkan. Hal ini dikarenakan minimnya informasi publik terkait bahaya radiasi berdasarkan konteks objeknya. Padahal seperti yang sudah disampaikan sebelumnya, bahwa tingkat bahaya dari radiasi dipengaruhi oleh banyak faktor, salah satunya jenis mutagen, dosis, dan lamanya pemaparan. Hal inilah yang perlu dievaluasi ulang, sehingga harapannya pemanfaatan radiasi dengan tujuan pemuliaan tanaman tidak lagi membentuk stigma buruk dan menimbulkan kekhawatiran publik yang dapat menghambat perkembangan sinergitas pembangunan dan ilmu pengetahuan.

Pengembangan teknologi pemuliaan tanaman dengan menggunakan radiasi sinar gamma menunjukkan pentingnya sinergi ilmu pengetahuan yang menunjang program kemandirian pangan Indonesia. Alih-alih melakukan impor kedelai,lebih baik pemerintah memanfaatkan penerapan benih hasil radiasi sinar gamma untuk ditanam secara nasional. Hal ini menjadi momentum besar bagi kemajuan ilmu pengetahuan di Indonesia sekaligus peningkatan produktivitas tanaman kedelai di Indonesia.

DAFTAR PUSTAKA

Aldillah, Rizma. 2015. Proyeksi Produksi dan Konsumsi Kedelai Indonesia. Jurnal Ekonomi Kuantitatif Terapan, vol. 8 (1): 9-23. ISSN: 2301-8968

Araujo, S. S. Papparella, S. Dondi, D. Bentivoglio, A. Carbonera, D. Balestrazzi, A. 2016. Physical Methods for Seed Invigoration: Advantages and  Challenges in Seed Technology. Frontiers in Plant Science 7: 646. DOI: 10.3389/fpls.2016.00646

Bramasto, Yulianti. Putri. Zanzibar, P.K. Danu, M. 2016. Pemanfaatan Teknik Irradiasi Sinar Gamma untuk Meningkatkan Viabilitas Benih Sengon. Jurnal Hutan Tropis, vol. 4 (1). ISSN: 2337-777

Budihardjo, S. Atmoko, D.F. Ramja, S. Sutomo. 2009. Disain Konsep Rancang Bangun Iradiator Gamma (ISG-500) untuk Pengawetan Hasil Pertanian. PRIMA 6 (12). ISSN: 1411-0296

Ghosypea, A., Sutarno, Kusmiyati, F. 2018. Ketahanan Kedelai Varietas Detam 3 Hasil Iradiasi Sinar Gamma di Tanah Salin. J. Agro Complex, vol.  2 (3), pp. 261-268. DOI: 10.14710/joac.2.3.261-268. ISSN: 2597-4386

Hanafiah, Diana Sofia, Trikoesoemaningtyas, Yahya, S. Wirnas, D. 2010. Studi Radiosensitivitas Kedelai (Glycine max (L) Merr) Varietas Argomulyo melalui Irradiasi Sinar Gamma. Bionatura-Jurnal Ilmu-ilmu Hayati dan Fisik vol. 12 (2): 103-109. ISSN 1411-0903 

Harsanti,L. 2013. Pengaruh Iradiasi Sinar Gamma Terhadap Pertumbuhan Awal Tanaman Kapas. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi Nuklir PTNBR -- BATAN Bandung, h.332. 2013. 

Harsanti, L. & Yulidar. 2015. Pengaruh Irradiasi Sinar Gamma terhadap Pertumbuhan Awal Tanaman Kedelai (Glycine Max (L.) Merill) Variasi Denna 1. Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 2015  Pusat Sains dan Teknologi Akselerator    BATAN 

______________. 2016. Pengaruh Radiasi Sinar Gamma yang Berasal dari Sumber 60Co terhadap Pembentukan Tanaman Kedelai tahan Naungan pada Generasi M1. ISSN: 0216-3128, 103-109.

Irianto, S.G. 2019. Keterbatasan Lahan Kendala Swasembada Kedelai. https://republika.co.id/berita/ekonomi/pertanian/19/01/12/pl7uq8370-keterbatasan-lahan-kendala-swasembada-kedelai.

Kementerian Pertanian Republik Indonesia (Kementan). 2018. Data Lima Tahun Terakhir.https://www.pertanian.go.id/home/?show=page&act=

view&id=61

Outlook Komoditas Pertanian Subsektor Tanaman Pangan Kedelai, 2015, ISSN: 1907-1507

Ozdinc, Name & Yalcin, Sevil. 2019. Effect of Gamma Radiation on Different Soybean Varieties (Glycine max L. Merrill) in M1 Generation. Journal of Environment and Agricultural Sciences (JEAS) 19: 01-09.

Pramono, E. Hadi, M.S. Kamal, M. 2020. Viabilitas Benih Kedelai (Glycine max (L.) Merril) Sejalan dengan Penyimpanan Alamiah Pengusangan Cepat dengan Etanol. Jurnal Agrotropika vol. 19 (1) 43-56

Ramadhani, Della Anggi & Sumanjaya, Rakhmat. 2014. Analisis Faktor-faktor yang Mempengaruhi Ketersediaan Kedelai di Indonesia. Jurnal Ekonomi dan Keuangan vol. 2 (3)

Ratna, Endang Sri. , Usman, K., Arastuti, I., Hindayana, D. 2015. Pengaruh Iradiasi Sinar Gamma [60Co] terhadap Bactrocera carambolae Drew & Hancock In Vitro dan In Vivo. JHPT Tropika, vol. 15 (1), pp. 17-25. ISSN: 1411-7525 

Sianipar, J. Putri, L. A. P. Ilyas, S. 2013. Pengaruh Radiasi Sinar Gamma terhadap Tanaman Kacang Hijau (Vigna radiata L.) pada Kondisi Kekeringan. Jurnal Online Agroteknologi 1 (2): 136-148. ISSN: 2337-6597

Sutapa, Gusti Ngurah & Kasmawan, I. G. A. 2016. Efek Induksi Mutasi Radiasi Gamma 60Co pada Pertumbuhan Fisiologis Tanaman Tomat (Lycopersicon esculentum L.). Jurnal Keselamatan Radiasi dan Lingkungan, vol. 1  (2). e-ISSN: 2502-4868

Wieczorek, Ania. 2003. Use of Biotechnology in Agriculture-Benefits and Risks. Biotechnology.